X射線管道爬行器的基本原理

         X射線管道爬行器基本原理主要由機(jī)械行走部分、射線發(fā)生部分、定位傳感器、邏輯控制器、電源及管道外部的遙控定位用指令源等組成，它是一種自動(dòng)化射線產(chǎn)生裝置，由機(jī)械行走部分帶動(dòng)射線發(fā)生裝置在管道內(nèi)部行走，在管道外對(duì)接焊縫處貼X射線專(zhuān)用膠片和標(biāo)記，通過(guò)管道外部遙控裝置的配合，可以在管道內(nèi)定位及曝光，從而對(duì)管道對(duì)接環(huán)焊縫進(jìn)行X光透照，實(shí)現(xiàn)管道對(duì)接環(huán)焊縫的無(wú)損檢測(cè)，另外，還可以通過(guò)遙控控制爬行器的前進(jìn)、后退、休息等動(dòng)作。

         硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)包括：機(jī)械行走部分、射線發(fā)生部分、定位傳感器、控制器(電路)部分、電源部分和自動(dòng)救護(hù)車(chē)部分。機(jī)械部分：由電動(dòng)車(chē)機(jī)體，充電電源車(chē)機(jī)體，24V直流電動(dòng)機(jī)，減速器，膠輪，輪軸及連接附件組成。整機(jī)連接見(jiàn) X射線管道爬行器整機(jī)連接示意圖(圖略)充電電源車(chē):選用1mm厚不銹鋼板，經(jīng)沖壓焊接而成，要求本身有一定剛性不易變形，安裝耐磨材料車(chē)輪，整體長(zhǎng)度根據(jù)電池體積決定，不能過(guò)長(zhǎng)，以免增大轉(zhuǎn)彎半徑和增加運(yùn)輸難度。電池接線方法見(jiàn)。電池接線示意圖(圖略)射線機(jī)部分：由我方提出設(shè)計(jì)及接口要求交由射線機(jī)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家制作。具體要求是：直流高壓直接供電，固定管電壓160kV，管電流3mA，取消AC/DC部分，改變高壓包參數(shù)，提供故障反饋信號(hào)，散熱風(fēng)扇按需自動(dòng)打開(kāi)及自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉，以節(jié)省電力?？刂婆_(tái)體積要小且與射線機(jī)頭一體化安裝，結(jié)構(gòu)上采取防塵設(shè)計(jì)。定位傳感器部分：在我們1997年開(kāi)發(fā)成功的γ射線爬行器研制過(guò)程中已基本得到解決。對(duì)于其中的抖動(dòng)、誤動(dòng)問(wèn)題可以在程序設(shè)計(jì)中進(jìn)行容錯(cuò)處理，從而降低其設(shè)計(jì)復(fù)雜性。因運(yùn)輸途中振動(dòng)很大，所以制作工藝要求較高，元器件嚴(yán)格篩選，并采取防振措施。

        控制器(電路)部分：通過(guò)研制γ射線爬行器的經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)采用原可編程控制器(FX0系列20點(diǎn)繼電器輸出型)，具有體積小、供電方便、可靠性高的特點(diǎn)。電路布線方面盡量簡(jiǎn)單化、以方便維護(hù)，就近安排強(qiáng)電部件，將強(qiáng)電與弱電分離，以免造成對(duì)控制系統(tǒng)的干擾[2]。電動(dòng)車(chē)供電：考慮到控制器供電方便和電動(dòng)機(jī)供電時(shí)間的要求，電動(dòng)車(chē)電源采用24V直流電源。使用一套100%充足電的38安時(shí)電池，行走速度18米/分鐘，平均工作電流4安培計(jì)算，可以連續(xù)爬行約7.6小時(shí)(80%放電容量)，爬行距離8208米。爬行距離遠(yuǎn)是一項(xiàng)重要特色，這樣可以適應(yīng)一臺(tái)爬行器工作在幾個(gè)工作面輪流工作和“二接一” 間隔檢測(cè)的施工技術(shù)要求。

        射線機(jī)供電：Ｘ射線管道爬行器供電方式有四種：a.燃油發(fā)電機(jī)供電 b.直流逆變器供電 c.有線電纜供電 d.純直流高壓供電。目前的發(fā)展趨勢(shì)是純直流高壓供電方式，這種供電方式具有電源效率高、無(wú)噪音、重量輕、使用靈活方便等優(yōu)點(diǎn)。